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能源科技中心

能源科技中心Energy Technology Center

 
宗旨

國立東華大學「能源科技中心」(Energy Technology Center)奉准於2009年11月1日設立,本中心設立之目的在於整合本校能源科技相關領域教師及研究員,從事新能源科技的研究與開發以及能源教育的推廣與宣導,以提升本校在能源科技領域研究與教學上的創新,並促進產官學的合作關係。

 

中心特色及規畫

 (一)中心組織架構
本中心設主任一人,綜理中心業務,由校長聘任之,任期二年,得連任。目前本中心主任由本校光電工程研究所講座教授黃得瑞博士兼任,本中心另設諮詢委員會,中心主任為召集人,對本中心研究重點與工作方針提出建言。目前規畫的能源科技中心諮詢委員會的組成如下﹕
諮詢委員會﹕
召集人﹕ 黃得瑞 博士
諮詢委員﹕陳輝俊 博士(台灣能源技術服務協會理事長/元福實業公司 董事長)
          林立夫 博士(能源國家型淨煤計畫召集人/前核能研究所所長)
     方良吉 博士(前經濟部能源局 局長/工研院能環所 顧問)
     劉振邦 博士(工研院能環所 副所長)
     陳發林 博士(能源國家型計畫 執行長/國立台灣大學教授)
校內委員﹕理工學院 院長
及光電、電機、材料、生技、化學、資工及物理等主任/所長
本中心組織目前設置能源科技組、能源教育兩組及能源服務組。其主要工作重點及相關單位概述如下﹕                     
  1.能源科技組﹕
    (a)太陽光電 (光電所/材料所/電子所…)
    (b)海藻生貭能 (生技所/海生所/化學所…)
    (c)海洋温差發電 (電機所/光電所…)
    (d)智慧電網  (資工所/電機所/光電所…)
    (e)氫燃料電池 (村料所/化學所/光電所…)
  2.能源教育組﹕
     理工學院相關系所
  3.能源服務組﹕
     (a)台灣東部產業發展研究中心/創新育成中心
     (b) 理工學院相關系所
本中心的營運將整合校內、外資源争取相關研究計畫例如﹕(1)能源國家型計畫(國科會)/淨煤計畫(2)國科會產學合作計畫(3)經濟部能源局/水利署/技術處相關計畫(4)其他研究單位合作計畫(工研院、…)及(5)國際合作計畫等,希望國立束華大學在創新能源研究方面能有重大突破。

(二)重點研究特色
本中心目前己執行中及規劃中的研究重點主要有三大方向:
1. 太陽光電領域:
(1).教育部「能源國家型科技人才培育計畫」之「太陽光電科技人才培育資源中心」:
為配合國家再生能源政策,針對發展綠色能源科技以及節能減碳等目標,本中心99年度至今執行大專能源科技人才培育資源中心計畫,規劃東華大學為資源中心,結合夥伴學校臺東大學、慈濟大學、華梵大學、明新科技大學與宜蘭大學的基礎,以太陽光電領域為特色及發展重點,規劃完整的太陽光電學程,並建置特色實驗室,以太陽電池特性測試實驗及太陽能電池模組耐候實驗為主軸,期望本資源中心能在太陽光電領域成為國際上具有特色的研究與教學觀摩基地。
(2).國科會/能源局計畫: 多颳風多地震地區之太陽能電池特性測試研究:
本能源科技中心於2011年執行國科會/能源局計畫之「多颳風多地震地區之太陽能電池特性測試研究(1) 」,針對台灣東部多颳風多地震地區之特性,在東華大學工學大樓頂建立多項太陽能電池模組之特性測試實驗,本中心與工研院太陽光電驗證中心合作,共同致力於目前國際太陽能電池驗證規範(如IEC,UL等) 尚未明確定案的某些實驗進行研究,希望有好的成果可提到國際規範製訂平台(如SEMI) 討論、目前已有初步成果,也同時進行申請2013年執行國科會/能源局計畫之「多颳風多地震地區之太陽能電池特性測試研究(2) 」之計畫,希望對於太陽能電池模組在特珠氣候環境的耐候研究做出貢獻。
(3).HCPV超大型太陽能聚光片模組及澆鑄成型設備開發計畫:
此計畫為能源科技中心與弘勝光電公司共同執行之產學合作案。因應聚光型太陽能系統未來的發展和需求,將開發出具有與世界大廠競爭優勢的壓克力型太陽能聚光片之製程,可提昇聚光型太陽能模組的生產競爭力,為台灣聚光型太陽能電池產業跨出新的一步。
2. 能源國家型淨煤主軸計畫:
(1)國科會能源國家型淨煤主軸計畫之二氧化碳固定再利用:
為配合國家再生能源政策,綠能永續開發及東部產業節能減碳等目標,能源科技中心99年度開始3年7校的聯合研究計畫,結合中山、陽明、輔英與成大,以微藻為目標,進行工業廢氣CO2減排與生質能源開發的跨校聯合計畫。此外,本中心與中華紙漿廠合作,共同致力於廢氣減碳、廢水再利用、養殖成本下降及養殖技術改良等課題之研究。藉著與學界的共同研發及與產業界的產學合作,不僅推動花蓮轉成低碳的綠色城市典範,亦可對於台灣推動低廉、安全、低碳排放的再生能源及減碳技術做出貢獻
3. 氫能計畫
(1) 本中心配合執行花蓮縣環保局「低碳家園與健康城市計畫」,於2012年9月17日與中華紙漿(股) 公司及亞太燃料電池(股) 公司等共同舉辦「花蓮氫能城市論壇及低碳氫能車體驗活動」,希望透過台灣氫能發展學術界及產業界的對談,為花蓮成為氫能城市的發展勾勒出更明確的目標,花蓮的中華紙漿(股) 公司在在生產製程中有大量氫氣排放(每年超過450噸) ,若能透過技術上轉換成為氫能儲存並充分運用,將可將花蓮打造台灣第一個氫能示範區(氫能城市),不僅能為花蓮帶來綠能生活之發展,也使花蓮成為全世界氫能對策與應用的典範,後續本中心將結合中華紙漿(股)公司及亞太燃料電池(股)公司等共同規劃氫能相關的產學合作計畫。

 

儀器設備

1.太陽光電領域:
本中心已設立太陽能電池模組實驗架構,及設置監控風速、溫度、濕度等相關因子,並透過儀器獲得每日不同氣候下太陽能電池的I-V 曲線,藉以分析太陽能電池模組的損耗與壽命。另外配合戶外實驗的太陽電池樣品,我們在實驗室中以照光耐候試驗機(Atlas Ci4000 Xenon Weather-Ometer)( 如圖一)做UV照射,根據ISO-105-BO2 國際標準規範設定其參數值為(氙(Xenon)燈、波長、功率、黑盤溫度、腔體溫度、相對溫度等將參數值載入,並且設定樣品測試的時間,分別以不同歷程等老化時間來比較其結果。溫濕度的加速壽命試驗,則以恆溫恆濕儀器(WEISS SB22/160)進行高溫高濕試驗,其中是參照International standard ISO/IEC 10995 設定溫度及濕度數值等參數等老化條件,觀察其太陽能板經過高溫高濕或低溫低溼下的影響變化。另外鹽霧試驗機我們利用IEC 規範進行鹽霧特性測試,因台灣為海島型的國家,而花蓮地區靠海較近,鹽氣也相對的較濃,在沿海地區的太陽能電池應用,因鹽分會侵蝕太陽能電池電極或其他零件,故鹽霧特性實驗則是非常重要。而近期內我們將架設一暗房,進行震動裂痕試驗是搭配CCD感測之紅外線攝影機及電源供應器來架設出一EL量測平台,其可用來量測太陽能電池模組在花蓮地區經過多颱風地震等應力變化是否產生微觀裂痕或缺陷,再透過儀器獲得不同氣候下太陽能電池的I-V 曲線,藉以分析太陽能電池模組的損耗與壽命並準確的測量到當下模組之狀況。
2. 能源國家型淨煤主軸計畫:
而在再生能源方面,本中心所建置的藻類實驗室,擁有顯微鏡與光度計等藻類定性、定量分析儀器,以及恆溫培養箱作為藻種篩選、分類、培育之用。此外,以LED燈推動之光合氧測定儀可用於水中藻類光合作用效率之檢測、優良藻種篩選與藻類培養條件優化等相關實驗。水中化學元素檢測儀則可用於廢水監控與改良,微藻專屬營養源開發等相關研究。此外,中心在中華紙漿廠的煙道廢氣微藻戶外養殖示範場(如圖二) ,其中除了擁有廢氣、廢水管線、微藻培養槽、定時人工光源與控溫系統外,還擁有水中二氧化碳檢測儀、光度計、溫度計與氣體流量表,以進行煙道廢氣及廢水之戶外微藻養殖驗證。